CN214528871U - 一种igcc合成气热值精确控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种IGCC合成气热值精确控制系统，包括气化炉、混合器及蒸汽加热器；其中气化炉生产的合成气和中压蒸汽分别通入混合器内混合后再通入蒸汽加热器内，通过与中压蒸汽混合后的合成气的过热度控制的第一调节阀控制注入蒸汽加热器内的中压蒸汽的流量；在保证低热值燃机入口合成气压力不变的前提下，通过混合器使得中压蒸汽与合成气均匀混合，达到降低热值的目的。本实用新型的合成气热值精确控制系统，使用的中压蒸汽为气化炉自产中压蒸汽，避免了引进常规降低热值方法中需要的设备及由此产生的设备维修工作及费用，节约了成本，提高了工作效率。

Description

一种IGCC合成气热值精确控制系统

技术领域

本实用新型涉及IGCC燃机低氮燃烧技术领域，尤其涉及一种IGCC合成气热值精确控制系统。

背景技术

IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)整体煤气化联合循环发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。气化炉产出的合成气内含有约26vol％的氢气，氢气的燃烧特性(与空气混合可燃区间宽，燃点低，燃烧传播速度快，具有高回火风险，火焰温度高、不稳定，低吹熄限度)决定IGCC燃机不能像常规天然气燃机那样采用预混低氮燃烧方式(在送入燃机燃烧前注入空气对天然气热值进行稀释，实现低氮燃烧)，IGCC燃机通常采用在送入燃机燃烧前注入N2或者CO2对合成气热值进行稀释，进而降低火焰温度，抑制NOx生成，实现低氮燃烧；一般来说，低热值燃机要求的入口燃料热值较常规燃机低1/3左右。采用注入N2或者CO2对合成气热值进行稀释，需要引进制取N2或者CO2的设备，增加生产维护成本，浪费资源，影响工作效率。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种节约资源、提高效率的IGCC合成气热值精确控制系统。

本实用新型提供的一种IGCC合成气热值精确控制系统，包括气化炉、混合器及蒸汽加热器；其中，所述气化炉的合成气出气口通过合成气管道连接所述混合器的合成气输入口，所述气化炉的蒸汽输出口分别连接第一中压蒸汽管道及第二中压蒸汽管道，所述第一中压蒸汽管道远离所述气化炉的一端连接所述混合器的蒸汽输入口，所述混合器的输出口通过第一管道连接所述蒸汽加热器的混合气输入口；所述第二中压蒸汽管道远离所述气化炉的一端连接所述蒸汽加热器的蒸汽输入口；所述蒸汽加热器的输出口连接有第二管道及第三管道，所述第二管道远离所述蒸汽加热器的一端连接所述火炬系统，所述第三管道远离所述蒸汽加热器的一端连接所述低热值燃机的合成气输入口。

优选的，所述第二中压蒸汽管道上固定的设置有第一调节阀，用于调节注入所述蒸汽加热器内的所述中压蒸汽的流量。

优选的，所述混合器上设置有凝液排出管道，所述凝液排出管道上固定的设置有第二调节阀，用于及时排掉混合后的凝液，使蒸汽有一定的过热度。

优选的，所述第二管道上固定的设置有合成气放散阀，所述合成气放散阀连接至火炬系统，用于确保合成气系统不超压。

优选的，所述第三管道上固定的设置有合成气控制阀，用于控制进入所述低热值燃机的合成气的流量。

相对于现有技术而言，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的合成气热值精确控制系统，设置有合成气放散阀，在低热值燃机发生故障时，合成气放散阀自动开启，保证合成气系统不超压，低热值燃机直接引入合适压力的天然气即可满足燃烧要求，使得低热值燃机NOx排放不超标。

(2)本实用新型的合成气热值精确控制系统，采用注入气化炉自产饱和的中压蒸汽，既能够调节低热值燃机入口燃料的热值，还可以避免引进常规降低热值方法中需要设备及由此产生的设备维护工作和费用，节约资源，提高效率。

(3)本实用新型的合成气热值精确控制系统，设置有第二调节阀，可以及时排掉混合后的凝液，使混合器中的蒸汽有一定的过热度，避免合成气带水影响低热值燃机的安全运行。

应当理解，实用新型内容部分中所描述的内容并非旨在限定本实用新型的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例提供的一种IGCC合成气热值精确控制系统的结构示意图；

图中标号：1、气化炉；2、混合器；3、蒸汽加热器；4、低热值燃机；5、火炬系统；6、合成气管道；7、第一中压蒸汽管道；8、第二中压蒸汽管道；9、第一管道；10、第二管道；11、第三管道；12、凝液排出管道；13、第一调节阀；14、第二调节阀；15、合成气控制阀；16、合成气放散阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种IGCC合成气热值精确控制系统，包括气化炉1、混合器2及蒸汽加热器3；其中，气化炉1的合成气出气口通过合成气管道6连接混合器2的合成气输入口，气化炉1的蒸汽输出口分别连接第一中压蒸汽管道7及第二中压蒸汽管道8，第一中压蒸汽管道7远离气化炉1的一端连接混合器2的蒸汽输入口，混合器2的输出口通过第一管道9连接蒸汽加热器3的混合气输入口；第二中压蒸汽管道8远离气化炉1的一端连接蒸汽加热器3的蒸汽输入口；蒸汽加热器3的输出口连接有第二管道9及第三管道10，第二管道10远离蒸汽加热器3的一端连接火炬系统5，第三管道11远离蒸汽加热器3的一端连接低热值燃机4的合成气输入口。

在一优选实施例中，第二中压蒸汽管道8上固定的设置有第一调节阀13，用于调节注入蒸汽加热器3内的中压蒸汽的流量。

在一优选实施例中，混合器2上设置有凝液排出管道12，凝液排出管道12上固定的设置有第二调节阀14，用于及时排掉混合后的凝液，使蒸汽有一定的过热度。

在一优选实施例中，第二管道10上固定的设置有合成气放散阀16，合成气放散阀16连接至火炬系统5，用于确保合成气系统不超压。

在一优选实施例中，第三管道10上固定的设置有合成气控制阀15，用于控制进入低热值燃机的合成气的流量。

本实用新型中，由气化炉1生产的合成气通过合成气管道6进入混合器2，由气化炉1生产的中压蒸汽通过第一中压蒸汽管道7进入混合器2，通过第二中压蒸汽管道8将气化炉1生产的中压蒸汽通入进蒸汽加热器3中，由于第二中压蒸汽管道8上设置有第一调节阀13，通过受注入中压蒸汽后的合成气的过热度控制通入蒸汽加热器3内的中压蒸汽的流量；再通过设置的第二调节阀14及时排掉混合后的凝液，使得混合器中的蒸汽有一定的过热度，避免合成气带水影响低热值燃机4的安全运行；在保证低热值燃机4入口合成气压力不变的前提下，通过混合器2使得中压蒸汽与合成气均匀混合，达到降低热值的目的；通过第二管道10上的合成气放散阀16，在低热值燃机4发生故障时，合成气放散阀16开启并排出一定量的合成气至火炬系统5，保证合成气系统不超压；通过第三管道11上的合成气控制阀15控制合成气进入低热值燃机4的流量。

此系统采用的中压蒸汽为气化炉1自产饱和的中压蒸汽，避免了引进常规降低热值方法中需要的设备及由此产生的设备维修工作及费用，节约了成本，提高了效率。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种IGCC合成气热值精确控制系统，其特征在于，包括气化炉、混合器及蒸汽加热器；其中，所述气化炉的合成气出气口通过合成气管道连接所述混合器的合成气输入口，所述气化炉的蒸汽输出口分别连接第一中压蒸汽管道及第二中压蒸汽管道，所述第一中压蒸汽管道远离所述气化炉的一端连接所述混合器的蒸汽输入口，所述混合器的输出口通过第一管道连接所述蒸汽加热器的混合气输入口；所述第二中压蒸汽管道远离所述气化炉的一端连接所述蒸汽加热器的蒸汽输入口；所述蒸汽加热器的输出口连接有第二管道及第三管道，所述第二管道远离所述蒸汽加热器的一端连接火炬系统，所述第三管道远离所述蒸汽加热器的一端连接低热值燃机的合成气输入口。

2.根据权利要求1所述的合成气热值精确控制系统，其特征在于，所述第二中压蒸汽管道上固定的设置有第一调节阀，用于调节注入所述蒸汽加热器内的所述中压蒸汽的流量。

3.根据权利要求2所述的合成气热值精确控制系统，其特征在于，所述混合器上设置有凝液排出管道，所述凝液排出管道上固定的设置有第二调节阀，用于及时排掉混合后的凝液，使蒸汽有一定的过热度。

4.根据权利要求3所述的合成气热值精确控制系统，其特征在于，所述第二管道上固定的设置有合成气放散阀，所述合成气放散阀连接至火炬系统，用于确保合成气系统不超压。

5.根据权利要求4所述的合成气热值精确控制系统，其特征在于，所述第三管道上固定的设置有合成气控制阀，用于控制进入所述低热值燃机的合成气的流量。

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